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第五章__催化重整装置全解

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以生产芳烃为目的时,因为苯、甲苯、二
甲苯、三甲苯的碳原子数分别为6、7、8、
9,所以要求原料油尽可能是相应碳数的烃
类,而C6~C9烃类的沸点范围大致在
60~145℃。
结论: 若以生产芳烃为目的,重整原料一
般应切取C6~C9馏分。
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预脱砷通常设在原料油罐区。
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常用的预脱砷方法有:
①吸附预脱砷
以硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂,原料油在
常温常压下一次或循环通过吸附剂床层,大部分
砷化合物吸附在硅铝小球催化剂上而被脱除,然 后再进行预加氢脱砷,使砷含量达到要求的标准。
汽提塔一般在0.8~0.9MPa压力下操作,塔顶温度85~95℃,塔底温
度185~190℃,塔顶物料经冷凝器冷却后进入回流罐,冷凝液体从回 流罐抽出打回塔顶作回流,含H2S的气体从回流罐分出送入燃料气管 网。水从回流罐底部分水斗排出。 汽提塔底设重沸器作为汽提塔的热源。 脱除硫化物、氮化物和水分的塔底物料(即精制油),与该塔进料换热 后作为重整反应部分的进料。
化剂及再生方式不同之外,其他部分基本相同。
国现有的催化重整装置,就装置数量而论,大部分是固定
床半再生式重整过程,但就加工能力来讲,新建的连续再 生式重整已经超过了半再生式重整装置的加工能力。截止 到2002年初,我国催化重整装置共有57套,其加工能力 为18.20Mt/a,其中半再生装置为41套,加工能力为 8.01Mt/a,连续再生式重整装置16套,加工能力为 10.19Mt/s。连续再生式重整加工能力超过半再生式重整 的加工能力。
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第一节 工作原理与流程
根据催化重整的基本原理,一套完整 的重整工业装置大都包括原料预处理和催 化重整两部分。以生产芳烃为目的的重整 装置还包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。
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原料预处理 以高辛烷值汽油为主 重整反应
际芳烃含量/原料的芳烃潜含量;
芳烃潜含量:原料中C6~C9的环烷烃全转化为芳
烃时所能生产的芳烃量。
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3.杂质含量
重整原料中的少量杂质如砷、铅、铜、硫、氮等
会使催化剂丧失活性,原料中的水和氯含量不恰 当也会使催化剂失活或减活。
为了使重整催化剂能长期维持高活性,必须严格
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预加氢的反应产物从反应器底部流出与预加氢进料换热,
再经冷却后进入油气分离器。从油气分离器分出的含氢气 体送出装置供其他加氢装置使用。液体从分离器底部流出 经换热器进入汽提塔(脱水塔)。
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化物、氮化物、氧化物等转变成易于除掉的气体、硫化氢、
氨和水;原料中的砷、铅、铜、汞、铁等金属毒物被催化剂 吸附除掉,满足重整催化剂对原料油中杂质含量的严格要求。
通常原料油含砷量在100~200ppb时,经预加氢后砷含量
可降至1~2ppb以下。若含砷量过高,则必须先经过预脱砷。
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(4)重整原料的脱水(dehydration)及脱硫
(desulfurization )
从预加氢过程得到的生成油中尚溶解有
H2S、NH3和H20等,为了保护重整催化剂, 必须除去这些杂质。
脱除的方法有汽提法和蒸馏脱水法。以蒸
馏脱水法较为常用。
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第五章 催化重整装置
catalytic reforming unit
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一、催化重整装置的作用
“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构。
催化重整装置是用直馏汽油(即石脑油)或二次加
工汽油的混合油作原料,在催化剂(铂或多金属)
的作用下,经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等
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(2)预分馏prefractionation
目的:根据重整装置产品要求,切割成一定馏程
的馏分作为原料。一般切除原料中小于C6的轻组
分,同时脱除原料油中的部分水分,为重整准备 符合馏分要求的原料。
例如,生产芳烃时,切除<60℃的馏分;生产高
辛烷值汽油时,切除<80℃的馏分。
2.脱氢环化反应 烷烃经过脱氢转变为环烷烃,环烷烃进一步脱氢成为芳烃。
上述两种反应为催化重整的主要反应,所以,重整产物 中含有大量的芳烃,重整汽油的辛烷值高;同时,可得到大 量的副产氢气。尤其对铂铼双金属和多金属催化剂而言,芳 烃的转化率是很高的。
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以生产芳烃为主
原料预处理 重整反应 芳烃抽提 芳烃精馏(分离)
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一、工作原理
1.原料预处理 feed pretreatment 为了满足对重整原料的要求,必须对重整原料 油进行预处理。 预处理包括:预脱砷、预分馏、预加氢三部分。 目的:将原料切割成适合重整要求的馏程范围 和脱去对催化剂有害的杂质。
对重整原料馏分的组成的要求根据生产目的
来确定,其馏分组成一般可分为两个馏程范围。
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生产高辛烷值汽油时,采用80~180℃的馏 分; 生产苯、甲苯、二甲苯等芳烃时,采用 60~145℃的馏分;
而同时生产芳烃和高辛烷值汽油时,可采
用60~180℃的宽馏分。
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2.族组成
含较多环烷烃的原料是良好的重整原料,环
烷烃含量高的原料不仅在重整时可以得到较高的
每小时进入反应器的原料量 与反应器内催化剂藏量的比 值
芳烃产率和氢气产率,而且可以采用较大的空速,
催化剂积炭少,运行周期较长。
芳烃转化率(重整转化率):重油生成油中的实
3.异构化反应 正构烷烃变成异构烷烃,异构烷烃的增多也 提高了汽油的辛烷值。
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4.加氢裂化反应
加氢裂化反应生成较小的烃分子,而且在 催化重整条件下的加氢裂化还包含有异构 化反应,因此加氢裂化有利于提高辛烷值。 但是过多的加氢裂化反应会使液体产物收 率降低,因此,对加氢裂化反应要适当控 制。
拔头油 重整原料 副产氢气 原料预处理 重整反应系统 燃料气 高辛烷值 汽油组分
重整循环氢 拔头油:直馏汽油在蒸馏时所得到的沸点低于60`C的轻质馏 分.石油炼厂中为了提高直馏汽油中的辛烷值或将其用于催化 重整以生产芳烃,要求除去重整原料中的拔头油。其组成主要 是C5烃类,收率约为原油处理量的百分之零点四到零点六,可 做为石油化工原料,用于烃类裂解,或直接做为工业溶剂等 。
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四、催化重整工业装置的类型
按照不同的分类方法,催化重整有多种类型:
(1)按原料馏程分,可分为窄馏分重整和宽馏分重
整两类。
(2)按反应床层状ຫໍສະໝຸດ 分,可分为固定床重整、移动床重整和流化床重整。
(3)按催化剂类型分,可分为铂重整、双金属重整
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用泵将原料油抽入装置,先经换热器与预分馏塔底物料换热,随后进
入预分馏塔进行预分馏。预分馏塔一般在0.3MPa左右的压力下操作, 塔顶温度60~75℃ ,塔底温度40~180℃ 。
预分馏塔顶产物经冷凝冷却后进入回流罐。回流罐顶部不凝气体送住
燃料气管网;冷凝液体(拔头油)一部分作为塔顶回流,一部分送出装 置作为汽油调合组分或化工原料。
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(1)预脱砷pre-dearsenization
砷能使重整催化剂严重中毒失活,因此要求进入
重整反应器的原料油中砷含量不得高于1.00ppb。
相关数据表明,我国大庆与新疆原油(特别是常压
塔顶油)中的坤含量高,仅仅依靠常规的预加氢难 于达到脱砷要求,必须经过预脱砷。若从常压塔 顶来的原料油含砷量较低,例如<1ppb,则可不 经预脱砷,只需经过预加氢便可达到要求。
限制重整原料中杂质的含量。
若采用双金属及多金属重整工艺,往往要求其原
料中的砷<1ppb,铅<5ppb,氮<1ppb,硫 <1ppb,水<5ppb。
由于一般重整原料的杂质含量都超过了规定的限
制量,因此都必须经过预处理。
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三、化学反应
催化重整的化学反应主要有以下几种: 1.脱氢反应 六碳环烷烃可脱去部分氢转变为芳烃。
反应,使烃类分子重新排列成新的分子结构,以
生产C6~C9芳烃产品或高辛烷值汽油为主要目
的,并利用重整副产氢气供二次加工的热裂化、 延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。
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